高二物理人教选修3-4-12.3波长、频率和波速教案

学校：临清实验高中学科：物理作家：杨勇评委：刘云涛选修3-4第十二章第三节波长、频率、波速教育设计一、教材分析波长、频率和波速是人教版高中物理选矿3-4 机械波第12章第3节的教育内容，本课是上课时间，主要学习波的三个物理量-波长、频率和频率。 本节的内容是本章教育的重点，也是高考的考点之一。二、教育目标1 .知识目标：1 ) .知道什么是波的波长，可以从波的图像中求出波长。2 ) .知道什么是波传播的周期(频率)，理解各质点的振动周期和波源的振动周期的关系。3 ) .了解波速的物理意义，了解波长、周期(频率)和波速的关系，从而解决实际问题。4 )理解周期(频率)、波速的决定因素，当波从一种介质进入另一种介质时，知道谁不变。5 ) .根据某个时刻的波的图像和波的传播方向，可以正确地描绘出下一个时刻和前一个时刻的波的图像。二、能力目标：1 ) .通过波长、频率、波速等概念的自学和讨论来培养学生的自学能力和理解能力。2 ) .通过描绘下一个时刻或上一个时刻波形的训练，提高描绘技能，同时体会波动的时间和空间周期性。3 ) .通过对波动问题多解性的讨论，训练学生全面、周密地考虑问题素质。三、感情、态度、价值观的目标：体会波动过程的反复之美，体验周密考虑问题能力的重要性。三、教育重点、难点分析教育难点1 .波动速度、周期(频率)的决定因素以及公式的理解和应用。2 .描绘某一时刻波形的技能。3、多解的原因和解的确定方法。教育难点多解的原因和解的决定方法。四、学情分析我们的学生属于并行班，没有实验班，学生拥有的知识和实验水平有差异。 而且，学生在日常生活中多接触波浪相关的知识和现象，在中学学习声波一样的波浪知识，但是那时的知识与感性太浅，通过高中的学习使知识更加科学且深刻。五、教育方法自学、讨论研究、交流、多媒体课件。六、教具和课前准备1、学生的准备：把指导方案课前的预习内容完整，核对答案。2、教师准备：多媒体课件制作，课前预习，课内研究，课后扩展，教具准备。七、课程安排： 1节课八、教育过程复习后导入新课师：波动图像和振动图像的主要区别是什么？学生：想起上节课学到的答案。师：与振动过程相比，波动过程的运动形式必须多。 因为振动在空间中传播，所以记述波动需要更多的概念。 这个课一边学习记述波动的概念，一边进一步研究波动的运动规则。新课程第一部分内容：波长、频率、波速的学习老师：自学课本是5分钟(例题除外)，计划回答以下问题(下一个问题提交教案，留下回答的空间)一、波长1 .教材中是如何定义波长的？ 怎么能定义？ 波长用什么文字表示？2 .为什么图-1所示的波形中，ab、ac、ad、ae的各线段哪个是波长，哪个不是波长呢？图-1所示的是质点f、g、h各自到哪个质点的距离。 (配置该问题的目的是理解波长的定义，特别是“始终相同”和“相邻”的意思。 (请参见。)3 .在纵波中寻找波长是一般的吗？二、周期和频率1 .波的周期和频率，它与波源的周期、频率有什么关系？如果说周期表示波动过程时间的周期性的话，波长表示波动过程的周期性吗？三、波速1 .波速是什么？波形向前移动的速度和波速相同吗？ (波浪形状的平行移动经常被用于解决问题，因此提出这个问题准备解决具体的练习问题。)2 .如何计算波速的大小？ 能否利用教材在图12.1-3中进行说明.3 .波速、频率的决定因素分别是什么？从一种媒体进入另一种媒体时，波速、频率、波长会有什么变化？教师在学生和学生之间讨论交流回答问题，同时用空白处或图回答部分问题的答案如下一、波长1 .波长也可以定义为“振动位移总是相同的两个相邻质点之间的距离”二、周期和频率2 .波长显示了波动过程空间的周期性。三、波速1 .波形(山、谷等)疏部、密部)向前方直线移动的速度与波速相等。2.(波传播的距离和所需时间之比)或。第二部分内容：波动规律的进一步研究。四、画出暂时的波浪图像师：波的传播过程是使波的形状向前偏移的过程，同时每经过一个周期波就传播波长，因此根据某一时刻的波的图像和波的传播方向，能够容易地确定下一时刻或前一时刻的波的图像。 画出学案上的图-2所要求的波形，回答学案上的问题。以下各图给学生一段时间来绘图，然后利用实物投影给一些学生展示自己的绘图过程和根据，教师分别验证学生是否用学费来绘图，最后，教师和学生一起把绘图规律和技术总结成笔记本写在空白，绘图(请参见。)问题1 :以后的波形和原来的波形的关系是什么？问题2 :以后的波形和原来的波形的关系是？问题3 :以后的波形和以后的波形有什么关系？问题4 :以前的波形和之后的波形有什么关系？我建议总结以下规则和技术(1)在描绘下一时刻的波形时沿着传播方向移位，而在描绘上一时刻的波形时向传播方向移位。(2)平移距离的波长的数分之数取决于时间间隔为周期的数分之数。(3)在时间间隔超过1个周期的情况下，只考虑周期的整数倍后剩下的时间。(4)向传播方向偏移几分钟的数波长的结果与向传播方向相反方向偏移几分钟的数波长的结果相同。5 )可以首先选择相邻的2个特殊点进行直线移动，并补充其馀部分。五、认识波浪的多解问题图10-11的实线是某一时刻的一列高次谐波的波形曲线。 经过t=0.5s，其波形在图中用虚线表示。 设t2T(T是波的周期)时(1)如果波向右传播，就求波的周期和波速(2)如果波向左传播，则求波的周期和波速分析：根据标题，由于t2T，所以如果经过t=0.5s的时间，波传播的距离不会超过2波长。 如果波形向右传播，则图的峰值1可到达虚线的峰值3或峰值5。 如果波浪向左传播，图中的峰1可能到达虚线的峰2或峰4。 可以根据波在一个周期内传播一个波长的距离，求出周期t，进而，可以求出波速v .解： (1)在波向右传播的情况下，设t=(n3/4 ) t (n=0，1 )t=4t/(34n ) (n=0，1 )公式v=/T得到在n=0的情况下，T1=2/3s，v1=36m/s在n=1的情况下，T2=2/7s，v2=84m/s这个问题也可以用其他方法解决。 学生们放学后讨论，然后去思考。师：波在时间上和空间上都具有周期性，因为有再现性，所以波动问题一般都具有多解性，完成了学案上的几个问题，体会到了这种多解性。以下问题是学案，首先让学生完成主题，然后利用实物投影向几个学生展示结果来说明自己的想法，老师和其他学生评价，最后教师和学生一起把规则总结成笔记写在了空白1 .如图-3所示，沿着波的传播方向有两个距离为1m的质点p和q，在p达到负的最大位移时，q正好处于平衡位置，并向上移动。 这一列的波浪波长是多少？2 .一列是向x轴的正方向传播的简并横波，0时刻的波形在图-4中为实线，t时刻的波形如图-4中虚线所示，已知波速为30m/s时，t有多少可能性？3 .波浪的时间和空间的周期性带来多解，此外，已知条件的不确定性也带来多解。 例如，波沿x轴传播可存在两种可能性：沿x轴在正方向传播和沿x轴在负方向传播。 能举出其他的例子吗？我建议总结以下规则(1)空间周期性在波曲线图中，平衡位置坐标之差为波长的整数倍的质点，同一时刻的振动物理量完全相同，坐标之差为半波长的奇数倍的质点，同一时刻的振动物理量的大小完全相同，方向相反(相对于矢量)，因此由两个振动关系决定的质点间的距离和波长的关系不确定(2)时间周期性因为波动中各质点